Расчетная часть
Гидравлический расчет трубопровода
Среднее рабочее давление на участке Pср= 5,5 МПа
Протяженность участка L = 244,96 м
Коммерческая производительность Qг = 3,6 мл.м3/сут
Диаметр МГ D =219 мм
Средняя температура газа на участке tср = 11 oC
Таблица 1 - Характеристика природного газа
-
Компонент
СН4
С2Н6
С3Н8
С4Н10
С5Н12
СО2
N2
Объемная доля, %
97,07
2,3742
0,0675
0,0214
0,0057
0,2750
0,1862
1)
Определим относительную молекулярную
массу смеси
по формуле:
где:
- мольные концентрации компонентов в
долях единицы;
-
относительные молекулярные массы
компонентов.
Подставив известные нам значения, получим:
2)
Определим плотность смеси газов
по формуле:
Подставив известные нам значения, получим:
3)
Найдём относительную плотность смеси
по воздуху
следующим образом:
где:
- плотность сухого воздуха;
=1,2062
кг/м3.
Подставив известные нам значения, получим:
4)
Динамическую вязкость смеси
найдём по формуле:
где:
- вязкость отдельных компонентов.
Подставив известные нам значения в, получим:
5)
Вычислим критическую температуру смеси
:
где:
-
критические температуры смеси.
Подставив известные нам значения, получим:
6)
Вычислим критическое давление смеси
:
где:
-
критические давления смеси.
Подставив известные нам значения, получим:
Tср=284 oK по исходным данным
7)
Для определения коэффициента сжимаемости
определим приведённые параметры
(температуру
и давление
):
;
Подставив известные нам значения, получим:
8) Коэффициент сжимаемости природных газов:
.
Подставив известные нам значения получим:
9) Определим число Рейнольдса
10) Режим течения газа по трубопроводу из соотношения:
Для уточнения режима течения газа используется переходное значение числа Рейнольдса ReПЕР:
где k - коэффициент эквивалентной шероховатости труб. Приняв в соответствии с рекомендацией норм технологического проектирования k = 0,03 мм; D - внутренний диаметр.
Сравниваем
Re
и ReПЕР.
Re< ReПЕР - зона гидравлически гладких труб
в зоне гидравлически гладких труб:
11) Определим коэффициент гидравлического сопротивления:
где 1,05 - коэффициент, учитывающий наличие местных сопротивлений;
Е - коэффициент гидравлической эффективности работы участка. В соответствие с нормами технологического проектирования коэффициент эффективности работы принимается равным 0,95, если на газопроводе имеются устройства для периодической очистки внутренней полости трубопровода, а при их отсутствии Е=0,92.
12) Осуществим проверку конечного давления:
МПа